一種催化劑外取熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種催化劑外取熱器，其特征在于由進(jìn)水單元、汽水單元、取熱單元、管板、進(jìn)水管及汽水混合物套管等組成，設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口、一個(gè)水汽出口、一個(gè)催化劑進(jìn)入口、流化氣體進(jìn)入口和分布器等，以解決現(xiàn)有外取熱器管線和閥門使用量大及熱量流失等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種催化劑外取熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱交換【技術(shù)領(lǐng)域】的一種催化劑外取熱器，特別是適用于石油化工、甲醇制烴類產(chǎn)品流化床放熱反應(yīng)過(guò)程中取出氣固流化床過(guò)剩熱量的催化劑外取熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]在氣固相催化放熱反應(yīng)如催化裂化以及甲醇制烯烴或芳烴的反應(yīng)和催化劑再生過(guò)程中，要放出大量的熱量，當(dāng)該熱量超過(guò)了催化反應(yīng)所需要的熱量時(shí)，就需要設(shè)置外取熱器來(lái)吸收這部分過(guò)量的熱量，保證工藝操作的平穩(wěn)進(jìn)行。同時(shí)，外取熱器也利用這部分過(guò)剩熱量發(fā)生蒸汽，成為裝置中的一項(xiàng)重要節(jié)能措施。外取熱器由于取熱量大、操作靈便，在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛。
[0003]外取熱器系統(tǒng)由換熱部分即外取熱器和汽水分離器及水汽循環(huán)部分組成?，F(xiàn)有的外取熱器有多種型式，國(guó)內(nèi)廣泛使用的一種換熱管外取熱器，包括一個(gè)垂直設(shè)置的圓筒形殼體，殼體內(nèi)垂直設(shè)置有多根換熱管。每一根或幾根換熱管為一組封閉式結(jié)構(gòu)，每組經(jīng)管線與水汽分離器連接，構(gòu)成一個(gè)具有獨(dú)立的水-汽回路的換熱單元。
[0004]已有技術(shù)中，外取熱器需要大量的管線和閥門與距離較遠(yuǎn)的汽包相連，浪費(fèi)鋼材，熱量也會(huì)流失，尤其是取熱量大、管束多的外取熱器，將會(huì)占大量的空間布置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種催化劑外取熱器，以解決現(xiàn)有外取熱器與水汽分離器間管線、閥門及布置困難及浪費(fèi)大量的管線、閥門、空間等問(wèn)題。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種催化劑外取熱器，在現(xiàn)有外取熱器的中上部設(shè)置兩個(gè)管板，將容器分成三個(gè)單元:上部為進(jìn)水單元，中部為汽水出口單元，下部為取熱單元。上管板至上封頭為進(jìn)水單元，封頭頂部設(shè)置進(jìn)水口 ；上下管板之間為汽水單元，在汽水單元?dú)んw上設(shè)置汽水出口，上管板布置一定數(shù)量的進(jìn)水管；下管板焊接換熱管，下管板至下封頭之間為取熱單元，在取熱單元上部設(shè)置一個(gè)催化劑進(jìn)入口、下部設(shè)置流化氣體進(jìn)入口和分布器上管板上的進(jìn)水管設(shè)置在下管板換熱管的內(nèi)部，使進(jìn)水管與換熱管形成套管形式；取熱單元?dú)んw內(nèi)設(shè)置催化劑輸送管，該管下端在取熱單元?dú)んw內(nèi)，上端在取熱單元?dú)んw內(nèi)或催化劑進(jìn)口內(nèi)或反應(yīng)器或再生器內(nèi)。
[0008]具體的方案為:進(jìn)水管與換熱管分別焊接在上下管板上，豎直安裝于管板的下部；進(jìn)水管與汽水混合物套管即換熱管布置數(shù)量和方位一致，上下管板安裝后，進(jìn)水管裝進(jìn)汽水混合物套管即換熱管內(nèi)，汽水混合物套管則豎直設(shè)置在下部的取熱單元內(nèi)，對(duì)催化劑進(jìn)行換熱。進(jìn)水管底端與換熱管留有間隙。再生器或反應(yīng)器中有多余熱量的催化劑由催化劑進(jìn)入口進(jìn)入下部的取熱單元；同時(shí)，冷卻介質(zhì)由封頭頂部的進(jìn)水口進(jìn)入上部的進(jìn)水單元，流入上管板布置的進(jìn)水管中，然后進(jìn)入下部換熱單元的換熱管內(nèi)，從間隙進(jìn)入進(jìn)水管和換熱管間的套管間隙，通過(guò)換熱管與由催化劑進(jìn)入口進(jìn)入的多余熱量的催化劑進(jìn)行熱交換；熱交換吸收熱量后，部分水被汽化，水和蒸汽同時(shí)向上流動(dòng)，進(jìn)入下管板上方的汽水單元，然后從汽水出口流出，經(jīng)管線進(jìn)入汽水分離器。外取熱器內(nèi)的催化劑同時(shí)被冷卻，冷卻后的催化劑經(jīng)過(guò)催化劑進(jìn)口內(nèi)的催化劑與反應(yīng)器或再生器內(nèi)的催化劑換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)器或再生器的取熱；冷卻后的催化劑也可以通過(guò)取熱單元?dú)んw內(nèi)的催化劑輸送管返回反應(yīng)器或再生器實(shí)現(xiàn)取熱。
[0009]本實(shí)用新型的換熱管個(gè)數(shù)及流化氣體進(jìn)入口個(gè)數(shù)由對(duì)催化劑的取熱量和冷卻程度計(jì)算而得。
[0010]本實(shí)用新型的催化劑外取熱器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果:
[0011]僅設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)水汽出口即可，可免去現(xiàn)有外取熱器大量的水汽進(jìn)出口管線和閥門，減少鋼材浪費(fèi)，節(jié)省空間布置，減少熱量流失，提高收益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1-圖4均為催化劑外取熱器結(jié)構(gòu)，具體地:
[0013]圖1催化劑外取熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2水汽混合物套管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3圖2中六-八剖視圖的一種結(jié)構(gòu)。
[0016]圖4圖2中六-八剖視圖的另一種結(jié)構(gòu)。
[0017]圖5設(shè)有內(nèi)部催化劑輸送管的催化劑外取熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、進(jìn)水單元，2、汽水單元，3、取熱單元，4、進(jìn)水口，5、水汽出口，6、上管板，7、下管板，8、進(jìn)水管，9、汽水混合物套管，10、流化氣體進(jìn)入口，11、分布器，12、催化劑進(jìn)入口，13、光管，14、翅片管，15催化劑輸送管。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，旨在幫助讀者理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)，但附圖和【具體實(shí)施方式】?jī)?nèi)容并不限制本實(shí)用新型的可實(shí)施范圍。
[0020]如圖1所示，一種實(shí)用新型催化劑外取熱器，由進(jìn)水單元1、汽水單元2及取熱單元3組成，每?jī)蓚€(gè)單元由管板隔開，上管板6布置一定數(shù)量的進(jìn)水管8，下管板7布置一定數(shù)量的汽水混合物套管9，且布置的進(jìn)水管8與汽水混合物套管9數(shù)量和方位均一致，上管板6與下管板7按方位安裝后，形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的水-汽回路換熱單元。在進(jìn)水單元1封頭頂部設(shè)置一個(gè)進(jìn)水口 4，汽水單元2殼體上設(shè)置一個(gè)汽水出口 5，換熱單元3上部設(shè)置一個(gè)催化劑進(jìn)入口 12，下部設(shè)置流化氣體進(jìn)入口 10和分布器11。
[0021]再生器或反應(yīng)器中有多余熱量的催化劑由催化劑進(jìn)入口 12進(jìn)入下部的取熱單元
3；同時(shí)，冷卻介質(zhì)由封頭頂部的進(jìn)水口 4進(jìn)入上部的進(jìn)水單元1，流入上管板6布置的進(jìn)水管8中，然后進(jìn)入下部取熱單元3的換熱管內(nèi)，與由催化劑進(jìn)入口 12進(jìn)入的多余熱量的催化劑進(jìn)行熱交換；熱交換后，生成的水汽混合物經(jīng)水汽混合物套管9進(jìn)入中部的汽水單元2內(nèi)，再通過(guò)汽水單元2設(shè)置的水汽出口 5引出待用；冷卻后的催化劑通過(guò)催化劑入口 12實(shí)現(xiàn)與再生器或反應(yīng)器的換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)再生器或反應(yīng)器的取熱。流化氣體進(jìn)入口 10和分布器11可調(diào)節(jié)催化劑的冷卻程度。
[0022]如圖2、3、4所示，一種實(shí)用新型催化劑外取熱器的汽水混合物套管9，可設(shè)置為光管13，也可設(shè)置為翅片管14，具體由取熱量而定。
[0023]如圖5所示，取熱單元3殼體內(nèi)設(shè)置催化劑輸送管15，該管下端在取熱單元3殼體內(nèi)，上端在取熱單元3殼體內(nèi)或催化劑進(jìn)口 12內(nèi)或反應(yīng)器或再生器內(nèi)。
[0024]本實(shí)用新型的催化劑外取熱器，主要用于石油加工行業(yè)的催化裂化裝置，以及與其工藝過(guò)程類似的其它催化轉(zhuǎn)化裝置，例如110 (甲醇轉(zhuǎn)化制烯烴)裝置；還可應(yīng)用于具有相似要求的其它熱傳遞場(chǎng)所。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)用新型催化劑外取熱器，其特征在于由進(jìn)水單元、汽水單元、及取熱單元組成。
2.如權(quán)利要求I所述的催化劑外取熱器，其特征在于，在進(jìn)水單元的頂部設(shè)置進(jìn)水口，汽水單元的殼體上設(shè)置廣4個(gè)水汽出口，取熱單元的上部設(shè)置一個(gè)催化劑進(jìn)入口。
3.如權(quán)利要求1、2所述的催化劑外取熱器，其特征在于，進(jìn)水單元和汽水單元由上管板隔開，汽水單元和取熱單元由下管板隔開，且兩個(gè)單元與管板之間均設(shè)為可拆分式。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的催化劑外取熱器，其特征在于，取熱單元包括殼體、催化劑入口和內(nèi)部換熱管束，換熱管束為內(nèi)外套管式；內(nèi)部為進(jìn)水管，外部為換熱管，進(jìn)水管焊接在上管板上，換熱管即水汽混合物套管焊接在下管板上；進(jìn)水管設(shè)置在換熱管內(nèi)與水汽混合物套管即換熱管設(shè)置數(shù)量及方位均一致。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的催化劑外取熱器，其特征在于，汽水混合物套管即換熱管可設(shè)置為光管、也可設(shè)置為翅片管。
6.如權(quán)利要求I所述的催化劑外取熱器，其特征在于，取熱單元?dú)んw內(nèi)設(shè)置催化劑輸送管，該輸送管下端為催化劑進(jìn)口，上端為催化劑出口 ；輸送管催化劑入口位置在取熱單元?dú)んw內(nèi)，輸送管催化劑出口在催化劑取熱單元內(nèi)，或在催化劑入口內(nèi)，或在反應(yīng)器或再生器內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F28D1/053GK204142061SQ201420575940
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】石寶珍, 郭俊輝, 石林 申請(qǐng)人:青島京潤(rùn)石化工程有限公司